能更换的充电装置和充电系统的制作方法

本发明涉及一种用于充电系统的充电装置，该充电系统用于机动车辆的电能存储器，该充电系统具有用于机动车辆的电能存储器的至少一个车辆内部的充电设备、以及至少一个车辆外部的固定式的充电点，其中，充电装置构造用于执行充电过程以用于对电能存储器进行充电，并且该充电装置为此具有：至少一个控制单元；和能通过控制单元操控的并且能与充电设备且与充电点电连接的至少一个变压器；以及与控制单元连接的至少一个第一通信器件，该第一通信器件用于检测对于执行充电过程所需的数据。本发明此外涉及一种用于机动车辆的电能存储器的充电系统，该充电系统具有：用于机动车辆的电能存储器的至少一个车辆内部的充电设备；至少一个车辆外部的固定式的充电点；以及至少一个充电装置。

背景技术：

1、由现有技术已知大量的充电系统，这些充电系统构造用于，对机动车辆的电能存储器、例如能电运行的电动车辆或混合动力车辆的车辆电池进行充电。这类充电系统具有至少一个车辆外部的且通常固定式的充电点、以及用于电能存储器的至少一个车辆内部的充电设备。对于私人用途、例如为了在自己的车库中充电，这样的充电点实施为壁箱并且与能量供应者的家里的(heimische)本地的电压网络电连接。充电点具有用于电压网络的第一电接口并且用于获得或检测电压网络的关于可供使用的电压的信息。充电设备具有用于馈入对于充电所需的电压的第二电接口，并且用于获得电能存储器的关于所需的电压的信息以及对充电进行控制和协调。为了执行充电过程，充电点的和充电设备的电接口例如借助于充电线与彼此电连接、或者感应式地与彼此电连接，以便以电压源的可供使用的电压来对电能存储器进行充电。

2、为了执行充电过程，此外通常必需的是，将可供使用的电压转化成所需的电压。因此，充电系统此外具有充电装置，该充电装置具有：控制单元；能通过该控制单元操控的变压器；以及至少一个与控制单元连接的通信器件。借助于通信器件来检测对于执行充电过程所需的数据并且进行通信。该数据主要具有关于可供使用的且所需的电压的相应的信息以及基于该相应的信息的用于操控变压器的命令，通过对相应的信息的分析来建立该命令。根据这些数据，控制单元如此操控变压器，使得该变压器将可供使用的电压转化成所需的电压。在由现有技术已知的充电系统中，充电装置要么固定地集成到充电设备中要么固定地集成到充电点中。

技术实现思路

1、具有权利要求1的特征的按照本发明的充电装置具有的优点是，充电装置构造为能自主地操作的结构单元并且由此能够容易且成本高效地实施。此外得到的优点是，充电装置能够可选地布置在充电设备处或者充电站处，从而不需要用于集成充电装置的高的技术耗费，并且能够在不同的情况下或者在车辆-充电点组合中使用同一充电装置。为此按照本发明设置了，充电装置具有壳体，在该壳体中布置了控制单元、变压器和至少一个通信器件，其中，壳体分别具有至少一个接头，该接头用于至少将变压器与充电设备并且与充电点能松开地电连接起来，并且壳体作为交换壳体而构造用于可选地布置在充电设备和充电点处。基于充电装置的按照本发明的设计方案，该充电装置例如能够从充电设备并且因此从车辆移除，以便降低车辆的重量并且因此降低其能量消耗。在此，交换壳体能够实现将充电装置容易地布置在充电点处，从而该充电点能够随时、尤其还被另外的车辆使用，以便能够执行充电过程。在即将到来的更长时间的行驶中能够将充电装置舒适地从充电点移除，并且在机动车辆中或者说在充电设备之中/之处能够携带该充电装置，以便在需要时能够在途中对电能存储器进行充电。在此，通过按照本发明的充电装置的有利的设计方案能够使用另外的充电点。

2、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，通信器件分别具有用于充电设备和用于充电点的至少一个通信接口，以用于检测数据。由此，充电装置构造用于在充电设备与充电点之间进行通信、尤其作为中央通信点，以用于检测数据。例如，通信接口构造用于plc功能(power line communication(电力线通信))。由此得到的优点是，所有所需的数据能够由充电装置来检测并且尤其评估。

3、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，控制单元构造用于，通过对由通信器件检测到的数据进行分析来控制充电过程的执行。由此，充电装置构造用于控制充电过程、尤其作为中央控制器件，其中，所述控制至少基本上、优选完全通过充电装置来实现。由此得到的优点是，充电装置能够自主地实施充电过程。

4、按照一种优选的改进方案设置了，充电装置具有与控制单元连接的至少一个第二通信器件，该第二通信器件构造用于与外部的用户接口通信。特别地，第二通信器件构造为蓝牙或wlan接口。第二通信器件能够实现的是，使用户借助于用户接口、例如智能电话或平板电脑与充电装置进行通信或者说相互作用，尤其以便将对于执行充电过程所需的另外的数据、例如该用户所期望的电能存储器的最大充电状态传送到充电装置处。由此得到的优点是，能够由用户来影响对充电过程的控制或至少执行。

5、优选第一通信器件和/或第二通信器件集成到控制单元中。第一通信器件和/或第二通信器件因此不单独地布置在交换壳体中、而是尤其直接布置在控制单元之处或者说之中，例如钎焊在控制单元的印刷电路板上。由此得到的优点是，省去了相应的通信器件与控制单元的尤其复杂的连接、例如布线，并且由此充电装置能够在技术上容易地构造。

6、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换壳体构造有第一端壁、第二端壁和至少一个侧壁，其中，第一端壁和第二端壁对置地布置并且尤其平行于彼此定向，并且至少一个侧壁从第一侧壁延伸直至第二端壁，以便使端壁与彼此连接。优选交换壳体长方体形地或柱体形地构造。特别地，端壁以及至少一个侧壁构造为引导面，该引导面用于在可选的布置方案中对充电装置进行引导和定向。优选地，在符合规定地使用充电系统中的充电装置时，交换壳体的外轮廓对应于交换井筒的用于接纳交换壳体的内轮廓，从而外轮廓和内轮廓互补地构造并且由此在可选的布置方案中为了对充电装置进行引导和定向而以有利的方式共同作用。由此得到的优点是，交换壳体能够在结构方面简单地且机械稳定地制造并且在可选的布置方案中对于用户来说能够良好地操作。

7、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，在端壁中的至少一个端壁处布置有接头之一。优选涉及到在可选的布置方案中面向充电设备或者说充电点或者说沿接合或连接方向布置的端壁。优选在这两个端壁处布置接头，其中，在第一端壁处布置了用于充电设备的接头，并且在第二端壁处布置了用于充电点的接头，反之亦然。特别地，用于充电设备的接头布置在第一端壁或第二端壁处，并且用于充电点的接头布置在侧壁处，反之亦然。由此得到的优点是，与充电设备的电连接在该可选的布置方案中并且因此在结构方面已经能够特别简单地制造。

8、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，相应的接头构造为用于与充电设备或充电点进行插接连接的插头或插头接纳部。优选相应的接头相对于彼此不同地实施。例如用于充电设备的接头实施为插头，并且用于充电点的接头实施为插头接纳部，反之亦然，以便在可选的布置方案中避免混淆。特别地，所有接头要么构造为插头要么构造为插头接纳部，然而区别在此在于相应的插头或者说相应的插头接纳部的具体的实施方式。例如，用于充电设备的接头构造为插头类型a，并且用于充电点的接头构造为插头类型b，反之亦然。替代地，相应的接头构造为用于电连接的感应接口。可选地，相应的接头还附加地构造用于数据传输。由此得到的优点是，能够在结构方面简单地且同时机械稳定地实施电连接。

9、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换壳体具有至少一个引导器件，该引导器件构造为朝侧壁中加深的引导槽或者构造为从侧壁突出的引导接片，并且尤其平行于相应的接头的插接方向延伸。特别地，引导器件在侧壁的整个纵向延伸的范围内沿插接方向延伸。优选引导器件非中心地、即不居中地布置在侧壁之处/之中，从而在可选的布置方案中能够在结构方面预先给定接合或连接方向。优选在符合规定地使用充电系统中的充电装置时，引导器件为了在结构方面预先规定接合或连接方向而与交换井筒的互补地构造的引导元件共同作用。由此，在充电设备的或充电点的交换井筒的对应地互补的设计方案中得到的优点是，能够可靠地阻止交换壳体在充电设备或充电点处的错误布置。

10、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换壳体具有至少一个保持器件，该保持器件以能背后接合的方式构造并且尤其布置在端壁之一处。优选保持器件构造为用于用户的保持把手，该保持把手对于用户来说在可选的布置方案中能够实现可靠地保持住充电装置。优选不仅在第一端壁处而且也在第二端壁处分别布置了至少一个保持器件。特别地，作为替代方案或附加方案，在所述侧壁处布置了至少一个保持器件。优选在符合规定地使用充电系统中的充电装置时，能够借助于对保持器件进行背后接合的锁止器件来锁止保持器件，以便在可选的布置方案中将充电装置锁止在充电设备和充电点中。由此得到的优点是，在可选的布置方案中对于用户来说能够特别简单地操作充电装置，并且能够将其可靠地保持或者说卡锁在充电设备处或充电点处。

11、具有权利要求10的特征的按照本发明的充电系统的突出之处在于，充电装置按照本发明、如前述那样来构造。得到了已经提及的优点，其中，充电设备和/或充电点能够在技术上容易地且因此成本低廉地实施，因为充电装置不必固定地集成。例如，充电点至少基本上仅还能够实施为电接口，其中，充电装置仅在需要时布置或能够布置在充电点处。

12、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，充电设备和充电点为了可选地布置充电装置而分别具有接纳设备，该接纳设备具有与交换壳体互补地构造的交换井筒，交换壳体能够以引导的方式推入到该交换井筒中。在互补的设计方案中，交换井筒的内轮廓对应于交换壳体的外轮廓。特别地，交换井筒的内壁构造为引导壁，该引导壁在可选的布置方案中用于对充电装置进行引导和定向，并且为此尤其与交换壳体的引导面共同作用。通过交换井筒的内轮廓与交换壳体的外轮廓的由于互补的设计方案而产生的共同作用，一方面能够实现对交换壳体的以引导的方式的推入，并且另一方面能够实现以节省空间的方式并且以保护而免受环境影响的方式将交换壳体布置在充电设备和充电点之处或者说之中。由此得到的优点是，对于用户来说能够特别良好地操作该可选的布置方案并且能够可靠地放置充电装置。

13、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换井筒具有与充电装置的引导器件共同作用的至少一个引导元件，该引导元件构造为从交换井筒的侧面突出的引导突起或者构造为朝侧面中加深的引导加深部，其中，侧面平行于交换壳体的推入方向伸展。引导元件于是与充电装置的引导器件互补地构造，由此，在结构方面预先给定推入方向或者说接合或连接方向。得到了已经提及的优点。

14、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换井筒具有至少一个配对接头，该配对接头与充电装置的相应的接头互补地构造，其中，配对接头布置在交换井筒的端面处，该端面在充电装置的推入状态中与交换壳体的具有相应的接头的端壁或侧壁对置。交换壳体的推入因此也能够同时实现建立电连接。特别地，在充电装置的布置后的状态中，配对接头布置在与相应的接头相同的高度上，从而不需要复杂地校准交换壳体的布置以便相对于配对接头来正确地定位相应的接头。得到了已经提及的优点。

15、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，交换井筒在内表面处具有用于引入保持器件的至少一个保持留空部，该保持留空部与保持器件至少基本上互补地构造。保持留空部如此布置在内表面处，使得该保持留空部在充电装置的推入状态中与保持器件对置，以便将该保持器件接纳在其内部中。由此得到的优点是，交换井筒具有能在结构方面特别容易地实现的用于安置保持器件的可行方案，其中，在交换井筒与交换壳体之间不需要用于安置保持器件的较大的中间空间，并且交换井筒因此能够特别紧凑地构造。

16、按照本发明的一种优选的改进方案设置了，接纳设备具有用于锁止保持器件的能操纵的至少一个锁止器件，该锁止器件配属于交换井筒。优选锁止器件构造为能由用户操纵的锁止螺栓。锁止器件优选布置在保持留空部中并且构造用于，为了进行锁止而对保持器件进行背后接合。特别地，锁止器件布置在交换井筒之外并且构造用于，为了进行锁止而贯穿接合交换井筒的至少一个内壁。替代地，锁止器件构造为与交换壳体的卡锁元件共同作用的卡锁设备。由此得到的优点是，在布置后的状态中能够锁止充电装置，以便阻止无意的移除、例如脱落或偷窃。